專利名稱：輪端組件高溫警報系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及具有高溫警報系統(tǒng)的輪端組件(wheel end assembly)，如果組件中的溫度達到預(yù)定的值，例如出現(xiàn)輪轂軸承故障或與制動器相關(guān)的故障，該系統(tǒng)就會發(fā)出警報。該系統(tǒng)可以是安裝在任何車輛如牽引在后掛拖車上的獨立系統(tǒng)，或者在另一個實施例中，該系統(tǒng)可以與自動輪胎充氣系統(tǒng)結(jié)合使用。
背景技術(shù)：
如果車輛上例如牽引車后掛拖車(tractor trailer)上出現(xiàn)輪端組件軸承故障或與制動器相關(guān)的故障，該組件及軸頸(axle spindle)區(qū)域中的溫度所達到的溫度，可以讓輪胎或潤滑劑點燃，使車輛被燒著或使輪子被鎖住。還可能由于任何故障引起酷熱而使輪子會與車軸分離。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明涉及輪端組件所用的高溫警報系統(tǒng)，在該組件中，由于設(shè)置了鄰接輪子組件(wheel assembly)而安裝的熱敏控制件，就使車輛具有氣壓供應(yīng)源(air pressure supply)，以便測量輪子組件的溫度，并控制通常封閉的閥門，該閥門連接于氣壓供應(yīng)源的內(nèi)部與外部之間。警報系統(tǒng)與氣壓供應(yīng)源相連接，以便當(dāng)輪子區(qū)域一旦達到預(yù)定溫度就閥門打開時啟動。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種輪端組件，該組件具有如下部件包括氣壓供應(yīng)源的溫度警報系統(tǒng)；連接在氣壓供應(yīng)源內(nèi)部與外部之間通常封閉的閥門；與該閥門相連接并當(dāng)輪子區(qū)域一旦達到預(yù)定溫度時就啟動該閥門的熱敏控制件，其中，控制件鄰接輪子組件而安裝，以便測量輪子組件的溫度；以及與氣壓供應(yīng)源相連接的警報系統(tǒng)，在閥門打開時啟動。
還有一個目的是，熱敏控制件包括熱敏壓力障礙物(pressurebarrier)。在一個實施例中，熱敏壓力障礙物是一個可熔化的塞子，并可以包括易熔合金。
本發(fā)明還有一個目的是，氣壓供應(yīng)源包括一個其末端被塞子封閉的空心輪軸。在一個實施例中，熱敏壓力障礙物位于每個塞子中。在另一個實施例中，一個或更多個熱敏壓力障礙物定位在與輪子組件里的軸承或制動器相鄰接的軸中。在又一個實施例中，氣壓供應(yīng)源包括空氣供應(yīng)管道，該管道位于輪軸中，并與一個或更多個熱敏壓力障礙物相連接。在又一個實施例中，熱敏壓力障礙物與輪子軸承以及制動器相鄰接。
還有一個實施例中的氣壓供應(yīng)源可以包括一個自動輪胎充氣系統(tǒng)，以便為輪轂上轉(zhuǎn)動的輪胎提供空氣，該輪轂安裝在連接著空氣供應(yīng)源以便接收空氣的空心軸的軸承上，并提供輪胎與輪軸之間的轉(zhuǎn)動連接件。
另外，本發(fā)明還有一個目的是提供一種具有自動輪胎充氣系統(tǒng)的車輛，該充氣系統(tǒng)向輪轂上的轉(zhuǎn)動輪胎提供空氣，該輪轂安裝在空心輪軸的軸承上，而該空心輪軸與用于向輪軸內(nèi)部供給空氣的氣壓供應(yīng)源相連接，在該車輛中，有一轉(zhuǎn)動連接件在輪胎與輪軸內(nèi)部的空氣之間通聯(lián)，它與高溫警報系統(tǒng)結(jié)合使用，該警報系統(tǒng)包括通常封閉的閥門，該閥門連接在輪軸的內(nèi)部與外部之間，并與輪軸中的空氣通聯(lián)。熱敏控制件連接著閥門并當(dāng)一旦達到預(yù)定溫度就啟動該閥門打開，而且所述控制件鄰接輪子組件而安裝，以便測量輪子組件及輪軸的溫度，且一警報系統(tǒng)連接著空氣供應(yīng)源以便閥門打開時啟動。在一個實施例中，空心軸的末端被塞子封閉，且熱敏壓力障礙物定位在每個塞子中。作為一個可選方案，可以把一個或更多個熱敏壓力障礙物定位在與輪子組件里的軸承或制動器相鄰接的軸中。而且在另一可選方案中，氣壓供應(yīng)源包括空氣供應(yīng)管道，該管道位于輪軸中并連接著一個或更多個熱敏壓力障礙物。另外，熱敏壓力障礙物可以定位在空心輪軸每個末端上的一個塞子中或定位成與輪子軸承相鄰接，而且制動器與輪軸相連接。
上述說明已經(jīng)相當(dāng)寬廣地概述了本發(fā)明的特性和技術(shù)優(yōu)點，以便使下文中對本發(fā)明的詳細(xì)說明更容易理解。本發(fā)明的其他特性和優(yōu)點會在下文中予以說明，這些說明形成了本發(fā)明各項權(quán)利要求的主題。專業(yè)人員都應(yīng)當(dāng)明白，本說明書所公開的想法和特定實施例，都可以當(dāng)作基礎(chǔ)來利用，以便加以修改或設(shè)計其他結(jié)構(gòu)而實現(xiàn)本發(fā)明的同樣目的。專業(yè)人員還應(yīng)當(dāng)明白，此種對等結(jié)構(gòu)并不背離隨附各項權(quán)利要求所述之本發(fā)明的宗旨與范圍。據(jù)信，作為本發(fā)明特征的一些新穎特性，體現(xiàn)在本發(fā)明的組織方面及操作方法上，在參照附圖閱讀下文說明時，就會更好地理解它們，并連同理解本發(fā)明的其他目的和優(yōu)點。然而，要清楚地理解，每幅圖紙都僅僅是為了展示并說明，無意當(dāng)作對本發(fā)明加以限制的定義。


為了更加完整地理解本發(fā)明，現(xiàn)在就參照附圖予以說明，在這些圖紙中圖1是概略正面透視圖，局部為剖視圖，顯示具有與輪子組件相連接的高溫警報系統(tǒng)的車輛車軸的一種形式；圖2是沿著圖1中的線段2-2截取繪制的放大正面剖視圖，顯示輪子組件和高溫警報系統(tǒng)；圖3是相似于圖2的視圖，顯示本發(fā)明的再一種形式；圖4是相似于圖2的視圖，顯示本發(fā)明的另一實施例；圖5是相似于圖2的視圖，顯示本發(fā)明的又一種形式；圖6是正面剖視圖，顯示與車軸相連接并帶有高溫警報系統(tǒng)的一部分自動輪胎充氣系統(tǒng)；圖7是正面剖視圖，顯示帶有其他形式的高溫警報系統(tǒng)的一部分自動輪胎充氣系統(tǒng)；
圖8是一部分自動輪胎充氣系統(tǒng)的正面剖視圖，顯示另一種形式的高溫警報系統(tǒng)；圖9是正面剖視圖，顯示另一種自動輪胎充氣系統(tǒng)，其具有另一種形式的高溫警報系統(tǒng)。
具體實施例方式
參看圖1和圖2，附圖標(biāo)記10概括地表示本發(fā)明的高溫警報系統(tǒng)，該系統(tǒng)安裝在具有車軸12及其軸頸13部分的車輛中。輪子組件11包括輪轂14，該輪轂分別在內(nèi)軸承與外軸承16與18上轉(zhuǎn)動，而該兩個軸承又分別在內(nèi)軸承座圈(bearing race)與外軸承座圈20與22上轉(zhuǎn)動，并穿過制動鼓24而延伸，而且支承著輪胎及輪子26。如已指出的那樣，如果軸承16或18或者制動器24出現(xiàn)故障，軸承16與18、制動鼓24以及軸頸13區(qū)域中的溫度就可能達到一種溫度，在那種情況下，輪胎和及輪子26上的輪胎(未顯示)或潤滑劑(未顯示)就可能被點燃而起火。由于此種故障引起的酷熱，還可能使輪轂14和輪胎及輪子26與輪軸12相分離。
本發(fā)明的溫度警報系統(tǒng)10包括氣壓供應(yīng)源28，該供應(yīng)源是卡車或車輛上用于各種目的例如制動的常規(guī)部件；壓力保護閥門30；流量開關(guān)32；以及指示器即警報系統(tǒng)指示燈34。氣壓供應(yīng)源最好包括輪軸12，該輪軸是空心的并經(jīng)由管路36而與供應(yīng)源28相連接，而且該輪軸包括處于輪軸12每個末端上的內(nèi)塞子37，從而使輪軸12內(nèi)部形成氣壓供應(yīng)源的一部分。
一個或更多個通常封閉的閥門38和40，例如包括可熔化塞子的熱敏壓力障礙物，連接于氣壓供應(yīng)源的內(nèi)部42與外部44之間。熱敏壓力障礙物38和40是可熔化的塞子，它們也形成熱敏控制件，以便一旦達到預(yù)定溫度時，啟動閥門成障礙物38和40打開與封閉?？扇刍?8和40包括易熔合金，在預(yù)定溫度下此種合金就突然熔化。因此，當(dāng)塞子38和40所在區(qū)域達到某種溫度時，該合金就會熔化，使空氣從空氣供應(yīng)罐(tank)28中泄漏出來。這種情況會被流量開關(guān)32檢測到，該開關(guān)就會啟動與車輛司機鄰近的警報系統(tǒng)指示燈34，表示出現(xiàn)了問題。熱敏壓力障礙物38和40安裝成鄰近輪子組件11的，以便測量輪子組件11的溫度。在圖2所示實施例中，塞子38和40從輪軸12和軸頸13上朝外延伸，并被定位成與軸承20、22以及制動鼓24相鄰接。盡管任何類型的可熔化塞子都符合要求，但以LEEKPRUF為商標(biāo)而由Mueller Refrigeration股份有限公司(MuellerRefrigeration Company，Inc.)售賣的那種塞子也符合要求。當(dāng)然，也可使用其他類型的熱力操作閥例如熱電開關(guān)來打開空氣供應(yīng)源，此種開關(guān)所操作的是電動閥。而且，盡管使用空心車軸12作為空氣供應(yīng)源的一部分，但也可配置其他類型的空氣供應(yīng)管道。
現(xiàn)在參看圖3，該圖顯示本發(fā)明的另一種形式，其相似于圖2所示者，例外之處在于熱敏壓力障礙物或可熔化塞子38a位于末端塞子37當(dāng)中。這樣就使制作以及構(gòu)造形式簡化，但是所安裝的熱敏壓力障礙物及控制件充分靠近熱組件(heat assembly)13，以便測量輪轂組件11的溫度。
現(xiàn)在參看圖4，該圖顯示本發(fā)明的又一種形式，不過，形成為氣壓系統(tǒng)一部分的輪軸12的內(nèi)部42，包括分別連接在空氣管路36(見圖1)與可熔化塞子38以及40之間的空氣供應(yīng)導(dǎo)管(conduit)或管道(tubing)46與48。
現(xiàn)在參看圖5，該圖顯示又一種形式，其中的輪軸12并不形成空氣供應(yīng)源，但是空氣導(dǎo)管或管道50連接在空氣管路36(見圖1)與末端塞子37里的可熔化塞子38b之間。圖4和圖5所示實施例中的末端塞子37是為了防止輪軸12中的碎屑而設(shè)置的。
盡管圖1至5中所示警報系統(tǒng)為車輛例如牽引車后掛拖車提供了一種獨立(stand-alone)系統(tǒng)，但是該警報系統(tǒng)尤其是容易被自動輪胎充氣系統(tǒng)所采用，而充氣系統(tǒng)已經(jīng)包括氣壓供應(yīng)源和測量本系統(tǒng)或輪胎中氣壓散失情況的警報系統(tǒng)。所以，把本發(fā)明的溫度警報系統(tǒng)與自動輪胎充氣系統(tǒng)結(jié)合使用，就提供了一種裝置，可以把溫度方面的問題通知車輛操作者。盡管本發(fā)明可以使用各種類型的自動輪胎充氣系統(tǒng)，但是，圖6所示系統(tǒng)更加實用，該系統(tǒng)在題為《輪胎充氣系統(tǒng)所用帶有軸承的轉(zhuǎn)動空氣連接件》(Rotary Air Connection WithBearing For Tire Inflation System)的專利申請系列第10/186,951號中，有充分的說明和顯示，該件專利申請在此一并作為參考。附圖標(biāo)記100概括地表示轉(zhuǎn)動空氣連接件，該連接件用于從車輛上的空氣供應(yīng)源為車輛的自動輪胎充氣系統(tǒng)供應(yīng)空氣以便轉(zhuǎn)動輪胎。附圖標(biāo)記112概括地表示一個輪軸或軸頸，在輪軸112的每個末端上設(shè)置了輪轂帽蓋114，以便使?jié)櫥瑒┍３衷谳喿虞S承中，而且，直接處于輪軸112中或穿過輪軸112里面的內(nèi)部導(dǎo)管(未顯示)的空氣供應(yīng)源116，穿過輪軸里面而向轉(zhuǎn)動空氣連接件供應(yīng)空氣。以附圖標(biāo)記120概括表示的氣動轉(zhuǎn)動接頭(union)，被例如壓配合塞子220支承及定位在輪軸120的中部末端(center end)上，但是，如果空氣直接噴入輪軸112里面，該接頭就被密封件124密封地與輪軸112的內(nèi)部嚙合。轉(zhuǎn)動接頭120具有第一靜止部分128，該部分中有一出入口(passageway)136穿通。出入口136與空氣供應(yīng)源116通聯(lián)。第一彈性轉(zhuǎn)動密封件138支承在出入口136中，并環(huán)繞該出入口136。接頭120包括第二可轉(zhuǎn)動部分，該部分包括具有第一末端144和第二末端146的管狀構(gòu)件142。第二末端146是同軸可延伸穿通的，它順著出入口136在縱向上且可轉(zhuǎn)動地移動，并與轉(zhuǎn)動密封件138密封地嚙合，而且與空氣供應(yīng)源116通聯(lián)。管狀構(gòu)件142的第一末端144與輪轂帽蓋144上的空氣連接件或T字體(T-body)152，經(jīng)由密封件150而密封地連接。在輪轂帽蓋144上設(shè)置空氣連接件或T字體152，是為了在輪軸112末端上與該處一輪胎或幾個輪胎相連接。管狀構(gòu)件142的末端144包括肩部，該肩部包括軸承101。在運行時，穿過轉(zhuǎn)動接頭120的靜止部分128而供應(yīng)空氣116。輪轂帽蓋114隨著輪子相對于管狀構(gòu)件142而轉(zhuǎn)動。上述說明在題為《輪胎充氣系統(tǒng)所用帶有軸承的轉(zhuǎn)動空氣連接件》(Rotary Air Connection With Bearing For Tire InflationSystem)的專利申請系列第10/186,951號中均已公開。
因此，圖6所示的自動輪胎充氣系統(tǒng)100已經(jīng)包括氣壓供應(yīng)源116，以及由流量開關(guān)32a與警報指示燈34a構(gòu)成的任何合適的警報系統(tǒng)。使用位于輪子軸承或軸頸113上制動器區(qū)域附近的熱敏壓力障礙物38c，就形成本發(fā)明的溫度警報系統(tǒng)。此外，如果軸頸達到預(yù)定溫度，可熔化塞子就會熔化而把空氣從空氣供應(yīng)源116中釋放出來，而且啟動警報系統(tǒng)燈34a以便通知操作者。于是，操作者就能迅速確定，究竟警報系統(tǒng)燈34a是在表示輪胎中的壓力泄漏，還是輪轂區(qū)域中出現(xiàn)了高溫問題。
現(xiàn)在參看圖7，本發(fā)明的另一種形式顯示于該圖中，該形式具有自動輪胎充氣系統(tǒng)，圖中僅顯示了該系統(tǒng)轉(zhuǎn)動連接件的靜止部分128。在本發(fā)明的這一形式中，空氣供應(yīng)源116是經(jīng)由一內(nèi)部導(dǎo)管或管道150而供給的，該導(dǎo)管或管道向構(gòu)件128中的出入口136供給空氣，并向熱敏壓力障礙物或可熔化塞子38d供給空氣。
現(xiàn)在參看圖8，圖中顯示的本發(fā)明又一種形式包括自動輪胎充氣系統(tǒng)，圖中僅顯示了該系統(tǒng)轉(zhuǎn)動連接件的靜止部分128。此外，在這一實施例中，空氣供應(yīng)源116是向輪軸112內(nèi)部的空氣管道或?qū)Ч?50a供給的，并連接著靜止部分128中的出入口136。熱敏壓力障礙物或可熔化塞子38e和40e設(shè)置成徑向伸出輪軸112，并由空氣管子152和154連接到空氣供應(yīng)源管道150a。
現(xiàn)在參看圖9，圖中顯示的是本發(fā)明的又一種形式，該形式包括自動輪胎充氣系統(tǒng)，圖中僅顯示了該系統(tǒng)轉(zhuǎn)動連接件的靜止部分128。在這一實施例中，空心輪軸112的內(nèi)部形成為由116向出入口136供給空氣的空氣供應(yīng)源部分。此外，設(shè)置了徑向延伸而穿通輪軸112或軸頸之壁的熱敏壓力障礙物或塞子38f和40f。
雖然已經(jīng)詳細(xì)說明了本發(fā)明及其優(yōu)點，但是應(yīng)當(dāng)明白，各種各樣的變化、替代以及選擇對本發(fā)明均適用，只要不背離隨附各項權(quán)利要求所定義的本發(fā)明就行。另外，本申請的范圍無意局限于本說明書所述特定實施例的過程、機器、產(chǎn)品、構(gòu)成物，或物質(zhì)、手段、方法以及步驟。正如人們從本公開件中易于領(lǐng)會的那樣，種種現(xiàn)有以及今后將會發(fā)展出來的過程、機器、產(chǎn)品、構(gòu)成物、手段、方法或者步驟，就像此處所述對應(yīng)實施例可以利用的那樣，基本上都會執(zhí)行同樣的功能，或基本上達到同樣的結(jié)果。相應(yīng)地，隨附權(quán)利要求書中各項權(quán)利要求有意在它們的范圍中，把此種過程、機器、產(chǎn)品、構(gòu)成物、手段、方法或步驟包括在內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有高溫警報系統(tǒng)的輪端組件，包括氣壓供應(yīng)源；連接在所述氣壓供應(yīng)源的內(nèi)部與外部之間通常封閉的閥門；與所述閥門相連接并在達到預(yù)定溫度時啟動該閥門的熱敏控制件；安裝成與所述輪端組件相鄰接的所述控制件，用于測量該組件的溫度；以及與氣壓供應(yīng)源相連接的警報系統(tǒng)，用于在閥門打開時啟動。
2.如權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征在于熱敏控制件包括熱敏壓力障礙物。
3.如權(quán)利要求2所述系統(tǒng)，其特征在于熱敏壓力障礙物是可熔化塞子。
4.如權(quán)利要求3所述系統(tǒng)，其特征在于塞子包括易熔合金。
5.如權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征在于氣壓供應(yīng)源包括其末端以塞子封住的空心輪軸。
6.如權(quán)利要求5所述系統(tǒng)，其特征在于熱敏壓力障礙物位于每個塞子中。
7.如權(quán)利要求5所述系統(tǒng)，其特征在于一個或更多個熱敏壓力障礙物定位在與輪端組件里的軸承或制動器相鄰接的輪軸中。
8.如權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征在于氣壓供應(yīng)源包括管道，該管道位于輪軸中并與一個或更多個熱敏壓力障礙物相連接。
9.如權(quán)利要求8所述系統(tǒng)，其特征在于輪端組件包括輪子軸承和制動器，所述熱敏壓力障礙物與所述輪子軸承和制動器相鄰接。
10.如權(quán)利要求1所述系統(tǒng)，其特征在于氣壓供應(yīng)源包括自動輪胎充氣系統(tǒng)，以便為安裝在軸承上的輪轂上的轉(zhuǎn)動輪胎提供空氣，該軸承則處在與氣壓供應(yīng)源相連接以便接收空氣的空心輪軸上；氣壓供應(yīng)源還包括處于輪胎與輪軸之間的轉(zhuǎn)動連接件。
11.在一種具有自動輪胎充氣系統(tǒng)的車輛中，該系統(tǒng)用于為輪轂上的轉(zhuǎn)動輪胎提供空氣，該輪轂安裝在空心輪軸的軸承上，而該空心輪軸與用于向輪軸內(nèi)部供給空氣的氣壓供應(yīng)源相連接，有一轉(zhuǎn)動連接件在輪胎與輪軸內(nèi)部的空氣之間通聯(lián)，該系統(tǒng)與高溫警報系統(tǒng)結(jié)合使用，該其包括連接在輪軸內(nèi)部與外部之間通常封閉的閥門，其與輪軸里的空氣相連接；與所述閥門相連接并在達到預(yù)定溫度時啟動該閥門打開的熱敏控制件；所述控制件安裝成與所述輪子組件相鄰接，以便測量該輪轂的溫度；以及與空氣供應(yīng)源相連接的警報系統(tǒng)，用于在閥門打開時啟動。
12.如權(quán)利要求11所述系統(tǒng)，其特征在于空心輪軸的末端被塞子封住，且熱敏控制件包括位于每個塞子中的熱敏壓力障礙物。
13.如權(quán)利要求11所述設(shè)備，其特征在于熱敏控制件包括一個或更多個熱敏壓力障礙物，它們處在與輪子組件里的軸承或制動器相鄰接的輪軸中。
14.如權(quán)利要求11所述設(shè)備，其特征在于氣壓供應(yīng)源包括位于輪軸中，并與一個或更多個熱敏壓力障礙物相連接的管道。
15.如權(quán)利要求14所述設(shè)備，其特征在于熱敏壓力障礙物與所述輪子軸承和制動器相鄰接。
16.如權(quán)利要求13所述設(shè)備，其特征在于熱敏壓力障礙物位于空心輪軸的每個末端中。
全文摘要
本發(fā)明涉及輪端組件，該組件具有高溫警報系統(tǒng)(10)，如果該組件中的溫度例如由于出現(xiàn)輪轂軸承故障或與制動器相關(guān)的故障而達到預(yù)定值的時候，該系統(tǒng)就會發(fā)出警報。在一個實施例中，該系統(tǒng)可以是獨立的系統(tǒng)，以便安裝在任何車輛如后掛拖車上。在另一個實施例中，該系統(tǒng)可以與自動輪胎充氣系統(tǒng)(100)結(jié)合使用。
文檔編號B60C23/00GK1867466SQ200480029830
公開日2006年11月22日 申請日期2004年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月9日
發(fā)明者F·J·松扎拉, M·K·亨尼格 申請人:伊夸萊爾系統(tǒng)公司